[發(fā)明專利]一種土地整治后農(nóng)田作物生長(zhǎng)缺陷區(qū)遙感快速診斷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810652786.3
• 申請(qǐng)日: 2018-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN109063553B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊永均;陳浮;李肖肖;張紹良;朱鳳武;許桃元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 黃雪蘭

1.一種土地整治后農(nóng)田作物生長(zhǎng)缺陷區(qū)遙感快速診斷方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟1)在土地整治后的農(nóng)作物生長(zhǎng)季內(nèi)，獲取覆蓋土地整治區(qū)的基于衛(wèi)星、航空攝影或無人機(jī)的高分辨率多光譜遙感影像；

步驟2)預(yù)處理所述遙感影像，包括對(duì)遙感影像進(jìn)行大氣校正和幾何配準(zhǔn)，將土地整治項(xiàng)目區(qū)的工程施工圖與預(yù)處理后的遙感影像疊加在一起，然后利用工程施工圖中的所有田塊邊界對(duì)預(yù)處理后的遙感影像進(jìn)行裁剪，得到土地整治項(xiàng)目區(qū)內(nèi)所有田塊的遙感影像；

步驟3)計(jì)算所有田塊內(nèi)每個(gè)像元的歸一化植被指數(shù)NDVI，NDVI是近紅外與紅色通道反射比值的一種變化形式，是農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況的最佳指示因子，計(jì)算公式為：

NDVI＝(NIR-R)/(NIR+R)

式中，NIR代表遙感影像近紅外波段的反射率，R代表紅光波段的反射率，NDVI取值范圍在-1到1之間，NDVI值越高，表明農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況越好；在ENVI即The Environment forVisualizing Images軟件中采用band math功能實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)田塊每個(gè)像元的NDVI值；

步驟4)進(jìn)行空間聚類分析，計(jì)算各個(gè)像元NDVI值空間關(guān)聯(lián)的Local Moran’s I指數(shù)、各個(gè)像元NDVI值與所有田塊NDVI平均值的差值D_i、各個(gè)像元NDVI值標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)計(jì)量Z_i，計(jì)算公式分別為：

式中，X_i、X_j分別為第i、j個(gè)像元的NDVI值，為所有田塊NDVI的均值，n為像元總數(shù)，W_ij為像元i和j之間的空間權(quán)重，VAR(I_i)是I_i的方差；

當(dāng)Z_i取值在小于-1.96或大于+1.96時(shí)，該像元的空間聚類在置信度為95％的水平下沒有顯著性，屬于“不顯著”類型；

當(dāng)Z_i取值在-1.96和+1.96區(qū)間時(shí)，該像元的空間聚類在置信度為95％的水平下有顯著性，對(duì)于空間聚類有顯著性的像元，又分為高值聚類HH、低值聚類LL，低值被高值圍繞的異常值LH和高值被低值圍繞的異常值HL；對(duì)于空間聚類有顯著性的像元，I_i和D_i均大于0時(shí)，該像元屬于高值聚類HH，此時(shí)該像元包含同樣高的NDVI的鄰近像元；I_i大于0且D_i小于0時(shí)，該像元屬于低值聚類LL，此時(shí)該像元包含同樣低的NDVI的鄰近像元；I_i和D_i均小于0時(shí)，該像元屬于低值被高值圍繞的異常值LH，此時(shí)該像元的鄰近像元的NDVI值都較高；I_i小于0且D_i大于0，該像元屬于高值被低值圍繞的異常值HL，此時(shí)該像元的鄰近像元的NDVI值都較低；

在上述5種類型中，低值聚類LL、低值被高值圍繞的異常值LH區(qū)域長(zhǎng)勢(shì)顯著低于其他地區(qū)，是作物生長(zhǎng)的缺陷區(qū)；

步驟5)、分離低值聚類LL、低值被高值圍繞的異常值LH兩種類型的空間范圍，并將其作為土地整治后農(nóng)田作物生長(zhǎng)缺陷區(qū)，將其單獨(dú)顯示在地圖上，供二次土地整治工程施工時(shí)查閱、定位。